一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法技术

本发明专利技术涉及一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法，属于尾矿重金属修复环保技术领域。在修复槽内进行重金属电动修复，修复槽中间为尾矿重金属修复槽，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；将得到的阴极溢流液加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成；电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物，沉淀、搅拌、静置、过滤后，滤液为净化溶液。本方法可有效净化电动修复后阴极液重金属二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法，属于尾矿重金属修复环保

技术介绍
随着矿产资源的不断开发利用，大量尾矿、废渣堆弃于生态环境中，尾矿中含有的重金属元素会对周边土壤、河流、农业生产等造成极大危害，尾矿已成重要的重金属污染源头。为此，对尾矿中重金属修复成为重要课题。重金属修复方法有很多，包括植物法、稳定化法、物理法等，其中，电动修复技术具有时效性强、效果好、去除彻底等诸多优点，由于电动修复过程中阴阳极电极反应易造成阴极液pH升高，阳极液pH降低，阴极液pH升高会引起重金属离子提前沉淀，修复指标变差，控制阴极pH成为提升修复指标重要因素，修复产生的溢流液中含有重金属离子，同时，电动修复后重金属离子大多数仍留存于阴极液中，阴极液及溢流液成为二次污染源，对其进行净化处理的应用未有报道。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法。本方法可有效净化电动修复后阴极液重金属二次污染，实现电动修复的阴极液净化再用，本专利技术通过以下技术方案实现。一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法，其包括以下具体步骤：（1）电动修复工序：在修复槽内进行重金属电动修复（如图1所示），修复槽中间为尾矿重金属修复槽（尾矿修复区2在修复槽中间），两端分别放置阴阳电极（阳极区3、阴极区4分别位于修复槽两端，阳极区3、阴极区4中分别加入阳极液和阴极液），通电进行电动修复，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；（2）阴极溢流液重金属沉淀：将步骤（1）得到的阴极溢流液加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与阴极溢流液中重金属离子摩尔比为1～1.5：1，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时步骤（1）得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成；（3）电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与混合溶液中重金属离子摩尔比为1～1.5：1，沉淀、搅拌、静置、过滤后，滤液为净化溶液，可用作下次电动修复试验中的阴极液。所述步骤（1）中阴极液为有机酸与氯化盐组合，有机酸为柠檬酸、酒石酸或苹果酸，氯化盐为氯化钠、氯化钾或氯化镁溶液，有机酸与氯化盐摩尔比为0.1~0.2：0.1~0.2，阳极液为氯化盐溶液，为氯化钠、氯化钾、氯化镁一种或多种任意比例混合物溶液，氯化盐溶液中氯离子浓度0.1~0.3mol/L。所述步骤（1）中重金属电动修复电压梯度为0.5～2.0V/cm。所述步骤（2）和步骤（3）中碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或氧化钙。所述步骤（2）和步骤（3）中硫化物为硫化钠、硫化铵、硫化钾、硫化钙中一种或几种任意比例混合物。上述步骤（1）中尾矿修复区2槽长度为0.3～0.4m。本专利技术的有益效果是：1、适用性强。该电动与沉淀联合方法对尾矿多种重金属均有适用性，可用于Zn、Cu、Pb、Fe等绝大数重金属污染的尾矿。2、循环绿色。修复过程中使用净化溶液，实现水的循环再用，修复完成，阴极液等均可净化备用。3、原料廉价。沉淀剂选用硫化钠等硫化物，原料易得、便宜。4、简单易操作。只需静置、压滤或离心便可实现阴极液或溢流液重金属净化再生，设备简单成熟，易于技术推广应用。附图说明图1是本专利技术电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法示意图。图中：1-电流检测，2-尾矿修复区，3-阳极区，4-阴极区，5-石墨电极板，6-阳极溢流液，7-阴极溢流液，8-除杂后阴极液，9-过滤，10-阴极补充液，11-阳极补充液，12-阴极补充液备用，13-阳极补充液备用。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1该电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物（尾矿重金属污染物样品来自云南省大理市某矿山企业，样品中重金属锌含量超标）的方法，其包括以下具体步骤：（1）电动修复工序：在修复槽内进行重金属电动修复（如图1所示），修复槽中间为尾矿重金属修复槽（尾矿修复区2在修复槽中间，尾矿修复区2槽长度为0.3m），两端分别放置阴阳电极（阳极区3、阴极区4分别位于修复槽两端，阳极区3、阴极区4中分别加入阳极液和阴极液，阳极液为柠檬酸溶液与氯化钠溶液组合，含量分别为0.2mol/L、0.1mol/L，阴极液为氯化钠与氯化钾组合，用量为0.1mol/L、0.1mol/L，阳极区3、阴极区4中阳极和阴极均为石墨），在电压梯度为1.0V/cm通电进行电动修复，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；（2）阴极溢流液重金属沉淀：将每隔12h内收到的步骤（1）得到的阴极溢流液加入碱液（0.01mol/LNaOH溶液）控制pH为8，然后加入硫化物（0.01mol/LNa2S溶液），硫化物加入量为硫离子与阴极溢流液中重金属离子摩尔比为1：1，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时步骤（1）得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成（电动修复时间为12d）；（3）电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液（0.01mol/LNaOH溶液）控制pH为8，然后加入硫化物（0.01mol/LNa2S溶液），硫化物加入量为硫离子与混合溶液中重金属离子摩尔比为1：1，沉淀、搅拌、静置、过滤后，滤液为净化溶液，可用作下次电动修复试验中的阴极液。重金属污染物中锌含量、经电动修复完成后重金属污染物中锌含量以及步骤（2）、（3）中得到的净化溶液中锌含量如表1所示。表1。实施例2该电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物（尾矿重金属污染物样品来自湖南省某矿山企业，样品中重金属铜、锌含量超标）的方法，其包括以下具体步骤：（1）电动修复工序：在修复槽内进行重金属电动修复（如图1所示），修复槽中间为尾矿重金属修复槽（尾矿修复区2在修复槽中间，尾矿修复区2槽长度为0.35m），两端分别放置阴阳电极（阳极区3、阴极区4分别位于修复槽两端，阳极区3、阴极区4中分别加入阳极液和阴极液，阳极液为酒石酸与氯化镁溶液组合，含量分别为0.2mol/L、0.2mol/L，阴极液为氯化镁与氯化钾溶液组合，用量为0.1mol/L、0.1mol/L，阳极区3、阴极区4中阳极和阴极均为石墨），在电压梯度为1.5V/cm通电进行电动修复，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；（2）阴极溢流液重金属沉淀：将每隔6h内收到的步骤（1）得到的阴极溢流液加入碱液（0.01mol/LKOH溶液）控制pH为8，然后加入硫化物（0.02mol/LNa2S溶液），硫化物加入量为硫离子与阴极溢流液中重金属离子摩尔比为1.5：1，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时步骤（1）得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成（电动修复时间为15d）；（3）电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液（0.01mol/LKOH溶液）控制pH为8，然后加入硫化物（0.02mol/LNa2S溶液），硫化物加入量为硫离子与混合溶液中重金属离子摩尔比为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法，其特征在于包括以下具体步骤：（1）电动修复工序：在修复槽内进行重金属电动修复，修复槽中间为尾矿重金属修复槽，两端分别放置阴阳电极，通电进行电动修复，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；（2）阴极溢流液重金属沉淀：将步骤（1）得到的阴极溢流液加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与阴极溢流液中重金属离子摩尔比为1～1.5：1，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时步骤（1）得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成；（3）电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与混合溶液中重金属离子摩尔比为1～1.5：1，沉淀、搅拌、静置、过滤后，滤液为净化溶液，可用作下次电动修复试验中的阴极液。

【技术特征摘要】
1.一种电动与沉淀联合修复尾矿重金属污染物的方法，其特征在于包括以下具体步骤：（1）电动修复工序：在修复槽内进行重金属电动修复，修复槽中间为尾矿重金属修复槽，两端分别放置阴阳电极，通电进行电动修复，用补充液维持阴或阳极液pH为6～7，并收集阴阳极溢流液；（2）阴极溢流液重金属沉淀：将步骤（1）得到的阴极溢流液加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与阴极溢流液中重金属离子摩尔比为1～1.5：1，搅拌、静置、过滤后获得净化溶液，净化溶液用作修复过程中阳极液补充液，同时步骤（1）得到的阳极溢流液用作阴极液补充液，直至电动修复完成；（3）电动修复完成后，将阴极液与溢流液混合得到混合溶液，加入碱液控制pH为7～8，然后加入硫化物溶液，硫化物溶液加入量为硫离子与混合溶液中重...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏，孟奇，张英杰，李彬，孙鑫，曾晓苑，李雪，肖杰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53